Синтез, структура и электрохимические свойства пленок поли-3,4-этилендиокситиофена с включениями наночастиц золота

• Автор: Погуляйченко, Надежда Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРОВ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ИАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ

1.1. НДНОЧАСТИЦЫ МЕТАЛЛОВ И ИХ СВОЙСТВА

1.2. Проводящие пол 1меры и их свойства

1.3. Синтез и структура проводящих полимеров с включениями металлических НАНОЧАСТИЦ

1.4. Электрохимические свойства пленок поли3,4этилендиокстиофкна с включениями частиц золота РЕООТАи

1.5. Заключение и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Циклическая вольтамперометрия и вольтамперометрия на вращающемся дисковом электроде
2.2. Электрохимическая кварцевая микрогравиметрия.
2.3. Электронная микроскопия
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1. Рабочий электрод.
3.2. Используемые реактивы
3.3. Условия синтеза композитных пленок РЕООТАи
3.4. Оценка толщины полимерной пленки РЕООТ.
3.5. Электрохимические измерения
3.5.1. Электрохимическая ячейка
3.5.2. Циклическая вольтамперометрия.
3.5.3. Кварцевая микрогравиметрия
3.5.4. Сканирующая электронная микроскопия.
3.5.5. Просвечивающая электронная микроскопия
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ И СТРУКТУРА ПЛЕНОК ПОЛИ3,4ЭТИЛЕНДИОКСИТИОФЕИА С ВКЛЮЧЕНИЯМИ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА.
4.1. Синтез композитнвых пленок РЕООТАи
4.2. Структура композитных пленок РЕООТАи
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК РЕООТАи В ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРАХ.
ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОВОССТАНОВЛЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА НА ПЛЕНКАХ РЕООТАи.
ГЛАВА 7. ЭЛЕКТРООКИСЛЕНИЕ ДОПАМИНА И АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ПЛЕНКАХ РЕНОТАи
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Методы получения коллоидов золота основаны на химическом или радиационнохимическом восстановлении комплексов золотаШ до атомов, в условиях, благоприятствующих последующему формированию малых металлических частиц. За последние десятилетия было предложено несколько способов получения коллоидного золота путем химического восстановления тетрахлорауратионов, различающихся, главным образом, типом восстанови геля и системой, в которой осуществляется процесс. Восстановителями ионов золота служат как неорганические борогидрид натрия ИаВН, гидразин Н21МН2, РеИ, водород и др. Было установлено, что реакционная способность и концентрация восстанавливающих агентов в значительной степени влияют на размер и дисперсность металлических наночастиц. Наиболее широко применяемые способы получения гидрозолей золота размером Онм вариации классического метода ТуркевичаФренса, основанного на цитратном восстановлении производных золотаШ . В данном методе синтеза размер НЧ можно контролировать мольным отношением восстанавливающего стабилизирующего агента цитрата натрия и прекурсора НАиСЦ ЫаАиСЦ. Преимуществом этого метода является возможность легкого замещения цитратных молекул на поверхности частиц золота на лиганды с требуемыми свойствами 2, . АиС1 из водного раствора переносятся ворганическую фазу с помощью реагента фазопереносчика тетраоктиламмоний бромид и восстанавливаются боргидридом натрия в присутствии додекантиола. Увеличение мольного соотношения тиолзолото, быстрое добавление восстановителя, охлаждение раствора позволяет получать частицы меньшего размера и более высокодисперсные. Восстановление борогидридом калия является примером быстрого восстановления при комнатной, температуре, которое дат коллоидные растворы золота с очень мелкими мало отличающимися по размеру сферическими частицами, стабильными в течение месяцев. Недавно в работах был описан простой одностадийный водный синтез высокодисперсных 1 золота диаметром менее 5 нм с использованием тиолфункциональных полимерных лигандов. Размер и дисперсность НЧ контролировали путем изменения структуры и концентрации полимерастабилизатора. Систематично изменяя мольное отношение иол и мерзолото, можно чрезвычайно точно контролировать размер НЧ. Авторам работы удалось зафиксировать переход НЧ золота из нефлуоресцентпого б 1. В роли восстановителя АиСЦ ионов могут быть использованы гетероциклические мономерные молекулы, такие как анилин , тиофен и 3,4этилендиокситиофен , в результате полимеризации которых происходит формирование коллоидного раствора композита проводящий полимер НЧ золота. Коллоиды золота могут быть таюке получены при использовании любого пульсирующего или постоянного УФлазерного излучения. Точный механизм реакции и промежуточные продукты в этих процессах до сих нор
ещ не изучены. УФ облучение обычно приводит к образованию частиц больших размеров, чем при химическом восстановлении, потому процесс протекает значительно медленнее. В фотохимических и радиационнохимических методах восстановителями служат, соответственно, фотоэлектроны, возникающие под действием УФ излучения и сольватированные электроны, генерируемые при облучении водного раствора. Главной особенностью химических свойств НЧ является их высокая реакционная способность, обусловленная их повышенной склонностью к ионному и атомному обмену, адсорбции на различных поверхностях, к образованию поверхностных связей с другими адсорбирующимися частицами. Это позволяет с одной стороны получать новые вещества и материалы, но с другой стороны, является причиной их малого времени жизниони легко агрегируют, а также вступают в реакции с другими химическими соединениями. Для систематических исследований и, особенно, для практического применения металлических НЧ, важной проблемой является получение достаточно стабильных наиочастиц заданного размера в течение длительного времени сохраняющих высокую химическую или биологическую активность. Для решения этой проблемы широко используют молекулыстабилизаторы инкапсулирующие, защитные реагенты.